一種變形車輪及傳動裝置的制作方法

本發明屬于運輸工具技術領域，涉及一種變形車輪及傳動裝置。

背景技術：

機動車圓形車輪適應于平坦路面行駛，對于復雜路面如沙石、松軟、泥濘、廢墟等卻難以行使。為了提高機動車越障性能，各種各樣結構的行進機構應用而生，如履帶式、多輪式、超大輪式、徑向變形式等。履帶式結構復雜、重量大；多輪式結構臃腫；超大輪式體積龐大，這些行進機構無論什么路況，均已固定形式存在，無法根據路況進行調節。徑向變形式可根據路況進行調解，但結構過于復雜，越障性能相當于變形后圓輪直徑的大小，其驅動裝置不適應機動車輛。

技術實現要素：

本發明的目的是提供一種變形車輪及傳動裝置，解決了現有可變形車輪結構復雜，驅動裝置不適應機動車輛的問題。

本發明所采用的技術方案是，一種變形車輪及傳動裝置，包括可變形車輪和傳動裝置，所述可變形車輪包括輪轂，輪轂一側設置有可變形輪體，可變形輪體與輪轂通過輪轂蓋連接，輪轂蓋與輪轂通過螺栓連接，輪轂另一側經中心孔與傳動裝置連接；

所述可變形輪體包括若干等分的圓形輪緣，每一等分的輪緣均與輪轂蓋通過定輻條和動輻條連接，定輻條位于每一等分的輪緣的一端，動輻條靠近每一等分的輪緣的另一端，定輻條和動輻條的一端分別通過定銷和動銷與每一等分的輪緣連接，定輻條和動輻條的另一端分別通過擺銷和固定銷與輪轂蓋連接；

所述輪轂蓋端面設置有徑向滑槽和徑向擺槽，定輻條設置于徑向擺槽內；徑向滑槽內設置有滑塊，動輻條與滑塊連接。

本發明的特點還在于，

輪緣為六等分。

定輻條和動輻條圍繞輪轂蓋交替設置。

定輻條和動輻條均勻分布于輪緣上。

徑向滑槽和徑向擺槽與輪緣等分數相同。

輪轂的中心設置有圓孔，螺紋盤安裝在輪轂圓孔內，螺紋盤外圓與輪轂配合，螺紋盤經其中心孔與傳動裝置連接；滑塊的一個端面上設置有螺紋，滑塊與螺紋盤通過螺紋配合連接，動輻條與滑塊的另一個端面連接。

傳動裝置包括動力驅動部分和相位驅動部分；

動力驅動部分包括傳動套、動力齒輪、動力齒輪軸和動力驅動齒輪；

相位驅動部分包括相位軸、相位齒輪、中間齒輪、相位驅動齒輪、相位齒輪軸和差速器；

傳動套與輪轂中心部連接，動力齒輪安裝在傳動套上，動力驅動齒輪與動力齒輪嚙合，動力驅動齒輪安裝在差速器一端，動力齒輪軸通過動力驅動齒輪、動力齒輪將運動傳遞給傳動套帶動輪轂轉動；

相位軸安裝在傳動套內，相位軸一端與輪轂臺肩定位及內孔定位配合，并通過鍵與螺紋盤固連，帶動螺紋盤轉動；相位軸另一端伸出傳動套，相位軸伸出部上設置有相位齒輪，相位齒輪經中間齒輪與相位驅動齒輪相配合，相位驅動齒輪安裝在差速器另一端，相位齒輪軸通過差速器齒輪、相位驅動齒輪、中間齒輪、相位齒輪，驅動相位軸帶動螺紋盤作相應轉動。

相位軸伸出端設置有軸承；中間齒輪安裝在中間齒輪軸上，并通過軸承組合b定位安裝。

動力齒輪通過軸承組合a定位安裝于傳動套上。

本發明的有益效果是，一種變形車輪及傳動裝置，變形車輪是在圓形車輪基礎上演變而來的，外圈是由6等分輪緣組成，每一輪緣機構為一獨立單元體，通過輻條的運動驅使輪緣與輪軸位置發生變化，按一定方向偏離原輪緣位置，在不增加輪緣摩擦系數情況下，使輪緣具有更強的越障能力。傳動裝置利用差速機構在驅動軸速度基礎上另疊加一個驅動輪緣變形的運動，該運動獨立于車輪之外，不受車輪瞬間速度的影響，可方便控制輪緣做一定角度擺動，變化后的輪緣還具有自鎖性，安全穩定。該變形車輪及傳動裝置可根據不同路況進行調解，結構簡單、體積小，傳動裝置與機動車輛相似，比較適應于野外作業的簡易機動車輛。

附圖說明

圖1是本發明變形車輪及傳動裝置的結構示意圖；

圖2是本發明變形車輪輪轂蓋主視圖和側視圖；

圖3是本發明變形車輪輻條驅動機構；

圖4是本發明變形車輪的變形前結構示意圖；

圖5是本發明變形車輪變形后的結構示意圖；

圖6是本發明變形車輪變形后的輪緣受力示意圖。

圖中，1.輪緣，2.定銷，3.輪轂，4.螺紋盤，5.定輻條，6.擺銷，7.相位軸，8.鍵，9.輪轂蓋，10.固定銷，11.滑塊，12.螺栓a，13.動輻條，14.動銷，15.螺栓b，16.傳動套，17.動力齒輪，18.緊固螺釘a，19.軸承組合a，20.墊片，21.鎖緊螺母，22.緊固螺釘b，23.相位齒輪，24.軸承，25.緊固螺釘c，26.中間齒輪，27.中間齒輪軸，28.軸承組合b，29.相位驅動齒輪，30.緊固螺釘d，31.相位動力齒輪軸，32.差速器齒輪，33.差速器，34.動力齒輪軸，35.動力驅動齒輪，36.緊固螺釘的e。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施方式對本發明進行詳細說明。

本發明一種變形車輪及傳動裝置，如圖1所示，由可變形車輪和傳動裝置構成。可變形車輪包括輪轂3，輪轂3一側設置有可變形輪體，可變形輪體與輪轂3通過輪轂蓋9連接，輪轂蓋9與輪轂3通過螺栓12連接，輪轂3另一側經輪轂中心孔通過螺栓b15與傳動裝置連接。

可變形車輪：包括六等分輪緣1的可變形輪體、輪轂3、螺紋盤4、定輻條5、輪轂蓋9、滑塊11、動輻條13。

輪轂3作為主要的支撐零件與傳動裝置的傳動套16連接用于驅動車輪運行、與傳動裝置相位軸7連接用于驅動輪緣變形，每一等分的輪緣1一端與定輻條5通過定銷2連接、靠近另一端與動輻條13通過動銷14相連，定輻條5和動輻條13圍繞輪轂蓋9交替設置。輪轂蓋9端面設置有六等份徑向滑槽和六等份徑向擺槽，如圖2所示輪轂蓋，定輻條5設置于徑向擺槽內；動輻條13設置于徑向滑槽內。

定輻條5另一端通過擺銷6與輪轂蓋9相連，動輻條13另一端通過固定銷10與滑塊11的一個端面固連。滑塊11另一端面上為端面螺紋，與螺紋盤4螺紋配合。輪轂內中心孔為臺階圓孔，螺紋盤4安裝在輪轂3圓孔內，外圓與輪轂3配合，內孔與相位軸7配合、通過鍵8傳動。在螺紋盤4作用下滑塊11帶動動輻條13沿輪轂蓋9的滑槽做徑向移動，定輻條5繞擺銷6在擺槽內作微小擺動，圖3所示。

傳動裝置：包括動力驅動和相位驅動兩部分，其中差速器為兩者運動的協調機構。

1、動力驅動部分用于提供輪轂轉動的動力，包括傳動套16、動力齒輪17、緊固螺釘a18、軸承組合a19、墊片20、鎖緊螺母21、動力齒輪軸34、動力驅動齒輪35和緊固螺釘e36。

傳動套16安裝在軸承組合a19上，軸承組合a19包括一對軸承，一個軸承安裝在傳動套16臺肩處、另一個軸承通過墊片20、鎖緊螺母21對傳動套16定位固定，傳動套16通過螺栓15與輪轂3連接。動力齒輪17通過緊固螺釘a18與傳動套16固接，動力齒輪17位于軸承組合a19的一對軸承之間，動力齒輪17與動力驅動齒輪35相嚙合。動力驅動齒輪35通過緊固螺釘的e36安裝在差速器33一端。動力齒輪軸34通過動力驅動齒輪35、動力齒輪17將運動傳遞給傳動套16帶動輪轂3轉動。

2、相位驅動部分用于保證螺紋盤4與輪轂3同步或相位差旋轉，包括相位軸7、緊固螺釘b22、相位齒輪23、軸承24、緊固螺釘c25、中間齒輪26、中間齒輪軸27、軸承組合b28、相位驅動齒輪29、緊固螺釘d30、相位齒輪軸31、差速器33。

相位軸7安裝在傳動套16內，相位軸7一端與輪轂3臺肩定位及內孔定位配合，并通過鍵8與螺紋盤4固連，帶動螺紋盤4轉動。相位軸7另一端伸出傳動套16，且安裝在軸承24，相位軸7伸出傳動套16部分上安裝有相位齒輪23，相位齒輪23通過緊固螺釘b22與相位軸7連接。相位齒輪23經中間齒輪26與相位驅動齒輪29相嚙合，中間齒輪26通過緊固螺釘c25與中間齒輪軸27連接，中間齒輪軸27通過軸承組合b28定位安裝在中間齒輪軸27上。相位驅動齒輪29通過緊固螺釘d30安裝在差速器33另一端。相位齒輪軸31通過差速器齒輪32、相位驅動齒輪29、中間齒輪26、相位齒輪23，驅動相位軸7帶動螺紋盤4作相應轉動。

本發明的工作原理是：

圓形車輪行駛時，動力齒輪軸34帶動動力驅動齒輪35旋轉，一路經動力齒輪17帶動傳動套16旋轉正向旋轉ω；同時另一路經差速器33輸出給相位驅動齒輪29，此時由于差速器傳動比為-1、差速器齒輪32自鎖無運動輸入，相位驅動齒輪29反向旋轉-ω。經中間齒輪26帶動相位齒輪23正向旋轉ω，驅動相位軸7與傳動套16同步旋轉，圖4所示。

遇障礙車輪打滑無法通過時，動力驅動齒輪35旋轉速度不變，相位齒輪軸31帶動差速器齒輪32旋轉δω，由于差速器運動合成作用，相位驅動齒輪29反向旋轉-ω-2δω，通過中間齒輪26帶動相位齒輪23、驅動相位軸7正向旋轉ω+2δω，相位軸帶動螺紋盤4實現與輪轂3速度差。在螺紋盤4作用下，滑塊9驅使動輻條10沿輪轂3滑槽做徑向移動，輪緣1及定輻條5作相應擺動，實現變形，圖5所示。

圖6所示，變形后輪緣的實際圓心o’偏離了輪軸圓心o距離ln，輪緣所受正壓力n對輪軸產生一定的反扭矩(n*ln)。車輪扭矩等于輪緣所受摩擦力f對輪軸扭矩和輪緣所受正壓力n對輪軸的扭矩，由于正壓力扭矩不等于零，因此在總扭矩不變的情況下輪緣所需摩擦力對輪軸扭矩減小，越障性能提高。

本發明變形車輪及傳動裝置，是在圓形車輪基礎上演變而來，外圈是由6等分輪緣組成，每一輪緣機構為一獨立單元體，通過輻條的運動驅使輪緣與輪軸位置發生變化，按一定方向偏離原輪緣位置，在不增加動力情況下，使輪緣具有更強的越障能力。

由于車輪旋速度瞬間變化，利用差速機構在驅動軸速度基礎上另疊加一個驅動輪緣變形的運動，該運動獨立于車輪之外，不受車輪瞬間速度的影響，可方便控制輪緣做一定角度擺動，變化后的輪緣還具有自鎖性，安全穩定。該變形車輪及傳動裝置可根據不同路況進行調解，結構簡單、體積小，傳動裝置與機動車輛相似，比較適應于野外作業的簡易機動車輛。